預(yù)應(yīng)力是為了改善結(jié)構(gòu)服役表現(xiàn)，在施工期間給結(jié)構(gòu)預(yù)先施加的壓應(yīng)力，結(jié)構(gòu)服役期間預(yù)加壓應(yīng)力可全部或部分抵消荷載導(dǎo)致的拉應(yīng)力，避免結(jié)構(gòu)破壞。本文主要針對(duì)預(yù)應(yīng)力管樁在軟土地基中的糾偏和斷樁加固補(bǔ)強(qiáng)處理進(jìn)行了一些論述，文章是一篇工程師職稱論文發(fā)表范文。
　　摘 要：預(yù)應(yīng)力靜壓管樁在軟土地基施工中，經(jīng)常會(huì)遇到工程樁偏位、傾斜甚至斷裂的質(zhì)量問(wèn)題，如果大量采用補(bǔ)樁方法，則工期、費(fèi)用都會(huì)大幅度增加，而且補(bǔ)樁位置也困難。我們結(jié)合工程實(shí)例，根據(jù)樁基檢測(cè)情況，通過(guò)分析了管樁偏位和斷裂的原因，制定了預(yù)應(yīng)力管樁的糾偏方案，并對(duì)斷樁加固補(bǔ)強(qiáng)進(jìn)行理論分析和實(shí)踐檢驗(yàn)，對(duì)一般Ⅲ類樁進(jìn)行糾偏和補(bǔ)強(qiáng)加固，經(jīng)過(guò)重新檢測(cè)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，經(jīng)過(guò)工程實(shí)踐證明，不盡預(yù)應(yīng)力管樁的糾偏、補(bǔ)強(qiáng)措施方法可靠，而且解決了補(bǔ)樁的實(shí)際困難，還取得了良好的實(shí)用效果，供同行參考。

　　關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力管樁,軟土地基,糾偏,加固,補(bǔ)強(qiáng),施工措施

　　Prestressed pipe pile in soft ground correction and broken pile reinforcement processing

　　Shen Bin1 Huang Yi-hung2 Shen Wei-min3 Zhao Jie3

　　(1 America Serco Group Construction Co.; 2. Huzhou City public resource center construction project sub-centers;

　　3. Huzhou Construction Engineering Group Co.， Ltd.， Zhejiang 313000)

　　Abstract： Prestressed static pile in soft soil construction， often encounter piles yaw， tilt and even rupture quality problems， if widely adopted piling method， duration， costs will be substantially increased， and piling location is also difficult. We combine engineering example， according to the pile testing situation， through the analysis of the pile deviation and fracture reasons， developed a corrective plan prestressed pipe pile， and broken pile reinforcement of theoretical analysis and practical test， the general Ⅲ class piles correction and reinforcement， after re-testing to meet the design requirements， through engineering practice shows endless corrective prestressed pipe， reinforcing measures method is reliable， but also solve the practical difficulties piling， also achieved good practical effect， for the peer reference.

　　Keywords： prestressed pipe pile; soft; correction; reinforcement; reinforcement; construction measures

　　1.工程概況介紹

　　湖州某保障房工程由7幢16―18層高層住宅組成，總建筑面積約為65561m2，樁基中預(yù)應(yīng)力管樁采用PC-AB500(100)樁型，樁長(zhǎng)42―45米。由于地質(zhì)和施工等原因?qū)е聵痘�在施工過(guò)程中出現(xiàn)了樁體的偏位和斷裂現(xiàn)象，后經(jīng)施工單位組織專家組實(shí)地考察、分析論證和采取技術(shù)措施得以有效修復(fù)。其地質(zhì)條件詳見(jiàn)下表。

　　2.糾偏補(bǔ)強(qiáng)常用方法

　　(1)開(kāi)挖鑿樁接樁法：該方法的原理是將工程樁開(kāi)挖至斷裂面，鑿出斷裂樁以上部分工程樁，采用普通管樁接樁方法，用鋼筋混凝土二次接樁至設(shè)計(jì)標(biāo)高。該法只適用于管樁斷裂面距基底較淺的情況，一般不超過(guò)1.50m。

　　(2)補(bǔ)樁加固法：即在斷樁周邊適當(dāng)位置補(bǔ)打工程樁，替換該斷樁，因預(yù)應(yīng)力管樁一般為大噸位，需用大噸位樁機(jī)來(lái)施工，而經(jīng)土方開(kāi)挖后，大噸位樁機(jī)不可能在進(jìn)場(chǎng)。所以該法對(duì)場(chǎng)地的要求比較高，發(fā)生的費(fèi)用也高，而且二次樁機(jī)進(jìn)場(chǎng)，在軟弱土層上施工會(huì)使周邊的樁產(chǎn)生一定的影響，可能會(huì)產(chǎn)生二次破壞，再次造成已經(jīng)施工好的樁基偏位等不良情況。

　　(3)沖淤水平頂拉糾偏法：本方法是采用沖淤手段減小斷樁糾偏方向土壓力，借助反力支承系統(tǒng)，使用手拉葫蘆提供水平拉力(也可使用千斤頂提供水平推力)，使偏(斷)樁復(fù)位，樁孔內(nèi)放入鋼筋籠并灌注混凝土，使樁得以加固的施工方法。

　　綜合以上幾種方法，經(jīng)過(guò)施工單位、設(shè)計(jì)院、建設(shè)單位和專家的共同努力和研究，我們采取了沖淤水平頂拉糾偏方法，對(duì)本工程中的偏位和斷裂樁進(jìn)行了糾偏和補(bǔ)強(qiáng)。

　　3.樁偏位和斷裂的原因和分析

　　經(jīng)過(guò)建設(shè)各方主體單位技術(shù)人員對(duì)于樁基施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)地考察，結(jié)合檢測(cè)報(bào)告，經(jīng)專家論證，認(rèn)為該工程樁基偏位和斷裂的主要原因如下：

　　(1)工程地質(zhì)方面原因：地質(zhì)情況較差，地質(zhì)變化明顯。具體表現(xiàn)為：淤泥質(zhì)黏土層明顯偏厚，土的含水量偏高，達(dá)到50%以上，由于在31m-36m處有較厚的粉砂土，且粉砂土承載力很高，很難穿透。樁受到重壓力在穿越粉砂土?xí)r，進(jìn)入持力層較少，加上上部的淤泥質(zhì)土對(duì)樁身的束縛力很小，導(dǎo)致樁身偏位情況的發(fā)生。 　　(2)場(chǎng)地回填土強(qiáng)度不符要求：原場(chǎng)地為魚(yú)塘，業(yè)主方未采取換土措施對(duì)土體進(jìn)行加固，只進(jìn)行了簡(jiǎn)單的表面回填礦渣，且回填礦渣厚度小于300mm。而靜壓樁機(jī)噸位大，近500噸的重量壓在回填土上，樁機(jī)在打樁工程中多次發(fā)生樁機(jī)沉陷情況，而樁機(jī)沉陷現(xiàn)象則導(dǎo)致土體的側(cè)向擠壓，向周邊擴(kuò)散發(fā)生擠土現(xiàn)象，從而致使已完成的樁基出現(xiàn)偏位和斷裂現(xiàn)象。

　　(3)樁基施工方案實(shí)施過(guò)程中，未針對(duì)擠壓土效應(yīng)采取有效的技術(shù)措施：本工程樁基面積大、密集度高，且打樁速度快。因預(yù)應(yīng)力混凝土管樁屬擠土型樁，在施打大面積密集樁群時(shí)，尤其當(dāng)采用封閉式樁尖時(shí)，往往會(huì)造成先打入的樁被后打的樁擠土產(chǎn)生傾斜偏位的現(xiàn)象。

　　4.技術(shù)措施

　　預(yù)應(yīng)力管樁由于具有內(nèi)孔空心、抗剪性能較差的特點(diǎn)，若樁基施工和土方開(kāi)挖過(guò)程中不加以重視(控制沉樁速率，開(kāi)挖標(biāo)高差等)，常會(huì)出現(xiàn)樁身傾斜、偏位、開(kāi)裂甚至折斷等質(zhì)量事故。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和綜合考慮，我們最終確定如下施工方法，具體步驟如下：

　　4.1糾偏前準(zhǔn)備工作

　　先采用高亮的手電筒對(duì)樁的內(nèi)孔進(jìn)行檢查，檢查內(nèi)容包括傾斜度和平面斷裂位置;然后對(duì)偏位樁按不同程度做好分類，并結(jié)合樁檢測(cè)報(bào)告對(duì)出現(xiàn)需不同程度糾偏的樁采用不同的方法來(lái)進(jìn)行處理。其處理措施如下：

　　(1)對(duì)于樁身傾斜度大于1%的Ⅲ類樁，灌芯至斷裂位置下3m。

　　(2)對(duì)于樁身傾斜度大于1%的Ⅲ類樁(斷裂、錯(cuò)位)，先進(jìn)行糾偏，滿足整根樁垂直度偏差大于1%后，再灌芯至斷裂位置下3m。

　　4.2糾偏

　　對(duì)出現(xiàn)樁身傾斜度大于1%的Ⅲ類樁(斷裂、錯(cuò)位)，一般傾斜偏位尺寸為400―500mm，應(yīng)先進(jìn)行糾偏工作，糾偏步驟為：

　　(1)先開(kāi)挖混凝土墊層，同時(shí)挖去樁身偏位反方向土，開(kāi)挖范圍根據(jù)樁的偏移程度確定(根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，開(kāi)挖范圍一般挖至混凝土墊層下2m-3m)。

　　(2)根據(jù)樁偏位方向用2T的手拉葫蘆利用周邊樁對(duì)偏位樁進(jìn)行定方位和角度，在專人指揮下開(kāi)始勻速緩慢拉動(dòng)葫蘆，必要的時(shí)候采用高壓水槍對(duì)于樁身偏位反方向土沖淤，逐步糾偏。前期糾偏幅度在300mm以內(nèi)，以100mm/h的速度進(jìn)行，到后期100-200mm范圍，降低糾偏速度，采用50mm/h的速度進(jìn)行，在糾偏工程中應(yīng)對(duì)樁的角度進(jìn)行觀測(cè)，以便在糾偏工程中控制。

　　(3)為防止糾偏后的樁回彈變形，隨機(jī)在糾偏反方向用鋼管和角鋼制作承托，并將其與支撐樁及糾偏樁焊接固定(見(jiàn)圖1、圖2)

　　4.3樁側(cè)回填砂土、澆灌混凝土墊層

　　樁糾偏到位后(控制在允許偏差范圍以內(nèi))，應(yīng)及時(shí)控制軸線復(fù)核樁位，并檢測(cè)樁垂直度確認(rèn)到位后，先在樁偏位反方向及時(shí)回填5mm-25mm碎石和級(jí)配砂石，然后澆注C20細(xì)石混凝土至管樁墊層標(biāo)高，起到穩(wěn)固作用。樁側(cè)回填砂石和混凝土的好處是增加樁側(cè)一定范圍內(nèi)的土體強(qiáng)度和變形模量，提高樁側(cè)土的抗偏荷載能力。鋼管和角鋼制作的承托待穩(wěn)固以后，及時(shí)拆除。

　　4.4清孔

　　清孔則是先利用泥漿在流動(dòng)時(shí)所具有的動(dòng)能沖擊樁孔底部的沉渣，使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態(tài)，再利用泥漿膠體的黏結(jié)力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動(dòng)被帶出樁孔，最終將樁孔內(nèi)的沉渣清理干凈。

　　本工程采用噴射法和砂漿置換法結(jié)合來(lái)對(duì)樁孔內(nèi)的沉渣進(jìn)行清理，具體步驟為：

　　(1)在灌注混凝土前，先對(duì)孔底進(jìn)行高壓射水或射風(fēng)數(shù)分鐘，使泥漿、小碎石等小型沉淀物噴射干凈。

　　(2)當(dāng)遇到有較大石塊、混凝土塊時(shí)，先采用抽渣筒進(jìn)行抽查清孔;然后再用高壓射水或射風(fēng)。

　　(3)先采用抽渣筒盡量清除大顆粒鉆渣，然后以活底箱在孔底灌注厚0.60―0.80m的特殊砂漿(其相對(duì)密度較小，能浮在拌合混凝土之上);再采用比孔徑稍小的攪拌器，慢速攪拌孔底砂漿，使其與孔底殘留鉆渣混合;最后吊出攪拌器，插入鋼筋籠，灌注水下混凝土。連續(xù)灌注的混凝土能把混有鉆渣并浮在混凝土之上的砂漿一直推到孔口，從而達(dá)到清孔的目的。

　　4.5放鋼筋籠

　　待糾偏和清孔工作完成后，在樁孔以內(nèi)放入鋼筋籠，鋼筋籠主筋規(guī)格為8B20，箍筋為A8@200mm;鋼筋籠放入裂縫、斷裂、錯(cuò)位處下3m，即鋼筋籠長(zhǎng)度=管樁(裂縫、斷裂、錯(cuò)位處)長(zhǎng)度+3m+錨入承臺(tái)的長(zhǎng)度，并在鋼筋籠底焊接厚5mm的薄鋼板托板。

　　4.6澆筑混凝土

　　待鋼筋籠全部放入后，樁內(nèi)澆灌C40(摻入10%HEA)的微膨脹混凝土。在澆筑混凝土?xí)r，因樁內(nèi)鋼筋籠長(zhǎng)度有長(zhǎng)有短，當(dāng)振動(dòng)棒不夠插入鋼筋籠底部時(shí)，應(yīng)采用類似加長(zhǎng)振動(dòng)棒的方法，即先在樁孔內(nèi)放入1根足夠長(zhǎng)的鋼管，然后用振動(dòng)棒對(duì)鋼管進(jìn)行振動(dòng)，而在樁斷裂處適當(dāng)增長(zhǎng)振動(dòng)時(shí)間，以便使混凝土盡可能充分填補(bǔ)空隙。

　　5.樁基檢測(cè)

　　樁基糾偏補(bǔ)強(qiáng)結(jié)束且混凝土養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求后，應(yīng)對(duì)糾偏補(bǔ)強(qiáng)的樁基做全數(shù)低應(yīng)變動(dòng)測(cè)檢查。經(jīng)權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)檢測(cè)：該工程的偏位、斷裂樁經(jīng)糾偏、灌芯補(bǔ)強(qiáng)后均達(dá)到了Ⅱ類樁的要求，糾偏以后的樁的單樁承載力極限值滿足設(shè)計(jì)要求。

　　6.結(jié)語(yǔ)

　　預(yù)應(yīng)力管樁雖已普及應(yīng)用，但管樁由于抗剪性能相對(duì)較差，在淤泥質(zhì)等松軟地基土中水平約束力小，極易引起變形及位偏的現(xiàn)象，如果未按照正確的施工方法操作，很容易出現(xiàn)樁的偏位和斷裂現(xiàn)象。所以，我們認(rèn)為采用上述糾偏法實(shí)用性很強(qiáng)、安全可靠，具有良好的綜合效益，同時(shí)具有較好的工程應(yīng)用前景。
　　工程師職稱論文發(fā)表期刊推薦《工程與試驗(yàn)》(季刊)創(chuàng)刊于1961年，由中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)試驗(yàn)機(jī)分會(huì)、長(zhǎng)春試驗(yàn)機(jī)所主辦。本刊秉承“宣傳貫徹科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力的思想，介紹新的科技成果，傳播新的科技信息，普及科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法和科學(xué)思想，促進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展”的辦刊宗旨;奉行“科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)、求真”的辦刊方針。

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